É um rotor suspenso por um suporte formado por dois círculos articulados, com juntas tipo cardan. Seu funcionamento baseia-se no princípio da inércia. O eixo em rotação tem um efeito de memória que guarda direção fixa em relação ao círculo máximo, dispensando as coordenadas geográficas. O giroscópio veio a substituir a bússola (agulha magnética) na navegação marítima. Na aviação, serve de girocompasso e piloto automático, permitindo o vôo em condições de visibilidade zero. Nos vôos espaciais o dispositivo é fundamental para a orientação das espaçonaves.
O giroscópio consiste essencialmente em uma roda livre, ou varias rodas, para girar em qualquer direção e com uma propriedade: opõe-se a qualquer tentativa de mudar sua direção original. Exemplo facilmente observável é que, ao girar a roda de uma bicicleta no ar e tentar mudar a direção de seu eixo bruscamente, percebe-se uma enorme reação. Imagine um pedaço de madeira em repouso sobre um barbante suspenso no ar. Em tese isso seria impossível, mas dependendo da maneira com que ele é colocado sobre o fio esticado pode se equilibrar e pender para qualquer um dos lados sem cair. Assim, uma roda de bicicleta consegue ficar em pé graças a essa força de atuação, denominada precessão. O que acontece é que o ponto de cima da roda responde de uma maneira distinta do ponto de baixo, embora ambos recebam uma força similar.
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